热点聚焦练5生物变异在育种上的应用专题集训1．下列关于育种的说法，正确的是( )A．基因突变可发生在任何生物的DNA复制过程中，可用于诱变育种B．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型C．三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养方法获得D．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体答案 A解析 任何生物的DNA复制过程中出现的碱基对的增添、缺失和替换，都属于基因突变；杂交育种不能产生新的基因；三倍体植物可以由四倍体与二倍体植物杂交形成的受精卵发育而来，也可通过植物组织培养方法获得；由花粉发育而来的个体是单倍体。2．2022央视春晚上，我国航天科研工作者手捧“太空花”出现在国人面前。下列相关叙述不正确的是( )A．培育“太空花”的原理是基因突变B．从飞船上带回的实验植物并未都如愿长成美丽“太空花”C．“太空花”是地球上原本不存在的新物种D．“太空花”增加了生物的多样性答案 C解析 人工诱变的原理是基因突变；突变是不定向的，“太空花”的性状不会按人们的意愿进行突变；突变产生新的基因，增加了基因多样性；相对原植株而言，“太空花”仅仅改变个别基因，不具备成为一个新物种的条件。3．现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是( )A．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期B．单倍体育种可获得AAbb，其原理是基因重组和染色体变异C．将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变D．多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质答案 A解析 杂交育种可获得AAbb，其原理是基因重组，发生在减数第一次分裂后期，A项错误；单倍体育种可获得AAbb的方法是先将aabb与AABB杂交得到AaBb，其减数分裂得到配子Ab，经花药离体培养得到单倍体Ab，再经秋水仙素诱导得到纯合子AAbb，该育种方法的原理是基因重组和染色体变异，B项正确；将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变，C项正确；多倍体植株的特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，D项正确。8\n4．下列关于杂交育种与诱变育种的叙述，正确的是( )A．诱变育种是通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法B．杂交育种的原理是基因重组，基因重组发生在受精作用过程中C．诱变育种一定能较快选育出新的优良品种D．通过杂交育种方式培育新品种，从F1就可以进行选择答案 A解析 诱变育种的原理是通过基因突变，使基因结构发生改变，从而使基因控制的相应性状发生改变；基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期；由于基因突变具有不定向性，通过诱变育种的方法培育新品种，需要处理大量材料，才能从中选育出优良品种；杂交育种选育新品种时，F1一般是杂合子，自交后代的性状会发生分离，因此一般从中F2进行选择。5．下列有关育种的说法正确的是( )A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异B．利用单倍体育种可以培育出无子西瓜C．诱变育种可以定向地把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种D．目前人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案 D解析 杂交育种的原理是基因重组；无子西瓜的培育原理是染色体变异(多倍体育种)；诱变育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的；杂交育种可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种。6．为获得纯合高蔓抗病番茄植株(二倍体)，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析错误的是( )A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B．过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料C．经③处理获得的是由染色体加倍而成的多倍体植株D．经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4答案 C解析 在杂交育种中，通过反复自交可提高纯合子的比例；由于F1中植株的基因型是相同的，故过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料；由于该番茄植株是二倍体，故其单倍体经秋水仙素处理后染色体加倍而培养成的是纯合的二倍体植株。育种要求是获得高蔓抗病番茄植株，F1产生4种类型的花药，故经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4。8\n7．下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是( )A．多倍体育种必须在获得单倍体植株的基础上进行B．用单倍体育种法改良缺乏某种抗病基因的水稻品种C．三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成D．大多数染色体结构变异对生物体不利，但其在育种上仍有一定的价值答案 D解析 多倍体育种一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，此种子或幼苗可以是二倍体或多倍体；单倍体育种方法不能改良缺乏某种抗病基因的水稻品种；三倍体西瓜不能形成正常的配子的原因是减数分裂时联会紊乱。8．如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→ⅤB．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的C．Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案 D解析 通过植物自交获得符合要求的品种是最简便的方法，A项正确；Ⅱ→Ⅳ过程的原理主要是基因突变，由于基因突变频率很低，这种培育过程不易达到目的，B项正确；Ⅲ→Ⅵ过程是单倍体育种过程，其原理是染色体变异，C项正确；过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理幼苗，D错误。9．下列关于育种原理或方法的叙述中，正确的是( )A．我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种，这是利用了自由组合原理B．英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊，这里只利用了染色体变异原理C．二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合子，这体现了基因重组原理D．乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上，这是诱变育种答案 D解析 袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种的原理是基因重组。克隆技术培育新品种的原理是细胞核的全能性。二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合子，这是单倍体育种方法。10．冬小麦是我国重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得矮秆抗病的新品种。下列三组实验是对不同育种方法的探索，有关叙述错误的是( )8\nA．A、B、C组所运用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种和诱变育种B．C组γ射线要处理萌发的种子或幼苗C．A组用F1获得F2的方法是自交，F2中的矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2/3D．B组F2中的矮秆抗病植株可以直接用于生产答案 D解析 A组是杂交育种，B组是单倍体育种，C组是诱变育种，A正确；诱变育种过程中用γ射线处理的是萌发的种子或幼苗，B正确；A组用F1获得F2的方法是自交，得到的F2中矮秆抗病植株中，纯合子占1/3，杂合子占2/3，C正确；B组F2中的矮秆抗病植株为单倍体，不能直接用于生产，D错误。11．二倍体植物甲(2N＝10)和二倍体植物乙(2n＝10)进行有性杂交，得到的F1不育。用物理撞击的方法使F1在减数第一次分裂时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，减数第二次分裂正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是( )A．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物B．F1为四倍体，具有的染色体数目为N＝10，n＝10C．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的D．用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体答案 C解析 甲和乙有性杂交产生的F1是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种；F1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙；F1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体。12．(2022·江苏卷，28)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见下图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：8\n(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经________________________________________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________________方法进行培育。(2)杂交后代①染色体组的组成为____________，进行减数分裂时形成____________个四分体，体细胞中含有______条染色体。(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体________________________________________________________________________。(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为________________。答案 (1)秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交 (2)AABBCD 14 42 (3)无同源染色体配对(4)染色体结构变异解析 (1)植物AABB和CC远缘杂交得到的F18\n植株ABC是高度不育的，需经秋水仙素处理，诱导其染色体数目加倍，得到AABBCC的异源多倍体可育植株。另外，也可利用植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，用AABB和CC的体细胞进行融合形成杂种细胞后再经植物组织培养得到AABBCC的可育植株。(2)杂交后代①是基因型为AABBCC和AABBDD的植株经有性杂交得到的，其染色体组的组成为AABBCD，因每个染色体组中含7条染色体，故进行减数分裂时AA和BB能分别形成7个四分体，而C和D不能形成四分体。AABBCD为6个染色体组，共含42条染色体。(3)在减数分裂中不能进行正常联会(同源染色体配对)的染色体很容易丢失。(4)抗病基因在C组的染色体上，而普通小麦的染色体中不含C组染色体，故染色体片段是在非同源染色体之间的移接，应属于染色体结构变异中的易位。13．通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起。甲×乙为杂交模型，请回答下列问题：(1)无子西瓜备受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲________________与母本乙________________杂交得到的，培育无子西瓜的遗传学原理是________________，用________________________刺激子房发育成无子果实。(2)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称之为杂合子)，生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交方式选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为________________________，乙的基因型为________________________。(3)现有三个纯系水稻品种：Ⅰ矮秆感病有芒(aabbDD)、Ⅱ高秆感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ高秆抗病无芒(AABBdd)。①为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本为________，获得F1后如让F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的________，若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续____________，直至____________。②如果在①中所述F1的基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续的育种过程。________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案 (1)二倍体西瓜 四倍体西瓜 染色体变异 二倍体西瓜的花粉 (2)yyTt(或Yytt) Yytt(或yyTt，与前一空相对应) (3)①Ⅰ、Ⅲ 3/64 自交 不发生性状分离②第一步：取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；第二步：用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种。解析 (1)无子西瓜的培育过程：在二倍体西瓜幼苗期用秋水仙素处理形成四倍体植株，用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本进行杂交，形成三倍体种子，三倍体植株在开花时，用二倍体西瓜的花粉刺激其子房发育成果实。培育无子西瓜的遗传学原理是染色体变异。(2)由于马铃薯品种是杂合子，所以杂交亲本甲的基因型为yyTt(或Yytt)、乙的基因型为Yytt(或yyTt)。(3)①矮秆抗病无芒纯系新品种的基因型为aaBBdd，应选择的杂交亲本为Ⅰ、Ⅲ；获得的F1为AaBbDd，F1自交，F2中表现为矮秆抗病无芒(aaB__dd)的个体占F2总数的3/64；若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续自交，直至不发生性状分离。②若要尽快获得矮秆抗病无芒新品种，需用单倍体育种。8\n14．玉米(2N＝20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆、易倒伏(A)对矮秆、抗倒伏(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲(AABB)和乙(aabb)，据此培养AAbb品种。根据材料分析回答： (1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为__________，F2的高秆抗病玉米中纯合子占__________。(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图2所示，则丙的基因型为________。(3)过程e常采用____________方法由AaBb得到Ab个体。与过程a、b、c的育种方法相比，过程a、e、f的优势是____________________________。与过程g的育种方式相比，过程d育种的优势是____________________________。(4)上述育种方法中，最不容易获得矮秆目标品种的是[ ]__________，原因是________________________________________________________________________。(5)欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用上述[ ]________方法；若现有玉米均为晚熟品种，欲培育早熟品种可采用[ ]__________方法。(6)在一块高秆(纯合子)玉米田中，发现了一株矮秆玉米。请设计实验方案探究该性状出现的可能原因。(简要写出所用方法、结果和结论)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)杂交育种 1/9 (2)aaBb (3)花药离体培养 明显缩短育种年限 能定向改造生物性状 (4)g 诱变育种 基因突变的频率较低，而且是不定向的 (5)d 基因工程 g 诱变育种 (6)将矮秆玉米与高秆玉米杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的，否则矮秆性状是环境引起的。或矮秆玉米与高秆玉米种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是环境引起的，否则矮秆性状是基因突变的结果解析 图1中由甲品种与乙品种经a、b、c过程培育出新品种的育种方式为杂交育种，经a、e、f过程培育出新品种的育种方式为单倍体育种，经g过程培育出新品种的方式为诱变育种，d过程则为基因工程育种。高秆抗病个体为A—B—占F2的8\n，所以高秆抗病个体中纯合子占；根据图2，高秆∶矮秆＝1∶1，抗病∶易感病＝3∶1，丙的基因型为aaBb。生物个体在个体发育过程中，不仅要受到内在因素基因的控制，也要受到环境因素的影响。由遗传物质发生改变引起的变异，是可以遗传的；单纯由于环境改变引起的变异，没有改变内部的遗传物质，是不可遗传的。因此可通过杂交方法观察矮秆性状能否遗传或将矮秆个体与高秆个体在相同且适宜的条件下种植(自交)，观察矮秆个体后代是否仍为矮秆。8
